可降解聚苯乙烯泡沫塑料的回收利用

由于PS泡沫塑料制品应用广泛，消耗量很大，随之而来的废旧制品及废料的废弃量也很大，如各类包装制品、一次性用具等。其大量废弃物不能自然降解，对土壤、水源和城市环境卫生等自然环境造成很大危害，人们称其为白色污染之源。因此，人们一方面开展了大量的废料回收利用工作，另一方面也研制开发了一些可降解的PS泡沫塑料，使其废弃物在自然环境中利用微生物或光、化学等作用可自行降解为低级无危害性的物质。

1.可降解PS泡沫塑料

这里以目前开发的纤维素增强PS淀粉泡沫塑料为例，进行简单介绍。

该塑料片材可制作一次性快餐盒等食品包装容器，已经中国环境标志认证委员会检测，符合国家环保局颁布的环境认证可降解塑料包装制品的标准。

淀粉和纤维素都是天然高分子聚合物，它们都具有生物降解性能。它们在自然环境中在细菌、霉菌和藻类等微生物作用下，可降解为小分子化合物，在自然环境中自行消化。但这类天然高分子聚合物可塑性差，不易加工，需进行热塑改性，配制成可塑性降解塑料。

纤维素/淀粉/PS可降解发泡塑料是以植物纤维素增强的PS淀粉泡沫塑料。植物纤维素混入可降解淀粉/PS泡沫塑料中可组成三维网状结构，从而提高了淀粉/PS泡沫塑料的降解性能、力学性能及加工性，降低了成本。与淀粉/PS泡沫塑料相比，其强度、刚性、耐热变形性、抗压性及表面质量都好，可制作薄壁制品，降低成本。经处理后的植物纤维素与塑料相容性好，能增大纤维素及淀粉在混合物中的用量，提高冲击强度、断裂伸长率、流动性及均匀分散性，挤出成型时熔体强度高，有利于发泡成型，提高发泡倍率，使泡孔致密均匀。在配方料中加入了各种功能各助剂，不仅改善了塑料的力学性能、发泡性能和加工性，而且还提高了降解性能，使塑料具有生物降解、光降解和环境化学氧化降解多种可降解性能。其在各种环境条件下都可发生降解反应，提高了降解速度及降解彻底性。纤维素/淀粉/PS发泡塑料餐具制品的生产工艺可分为两步：首先生产热塑性纤维素淀粉PS树脂母料，其流程如图14-44a所示；然后再挤出发泡成型制作片材及吹塑制品，其流程如图14-44b所示。

2.废旧PS泡沫塑料的回收利用

废旧PS泡沫塑料回收利用可分为再生及再利用两个方面。

（1）再生 它是指将废旧料利用物理方法对EPS废旧料进行处理，在不破坏原PS分子的情况下重新制得再生料的过程。其可用的再生方法很多，可按需选用。这里只介绍如下主要的再生方法。

1）熔融法，即采用专用的回收系统，将EPS废旧料进行粉碎、洗涤、干燥、脱泡、挤出和造粒等工序后，重新获得EPS再生料的方法。

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图14-44 纤维素/淀粉/PS可降解泡沫塑料生产工艺流程

a）纤维素淀粉树脂母料生产工艺流程 b）纤维素增强PS淀粉塑料发泡餐具生产工艺流程

2）凝胶法，即将废旧EPS制品经破碎、去静电处理后与专用的胶结料充分混合，模塑成型制成新的EPS制品的方法。该方法工艺简单，不需加热及溶剂，是塑料生产厂或其相关制品厂回收边角废料的传统方法。

3）溶剂法，即将废旧EPS溶解于溶剂中，经过滤、挤压及分离溶剂后即可回收PS树脂的方法。

4）非溶剂热介质消泡回收法，即将废旧PS泡沫料投入消泡罐中，用油、水或气相、固相的介质为热介质，加热到80～100℃加压消泡，使消泡后的物料与介质分离后即可制得再生PS塑料的方法。

（2）再利用 它是指将废旧PS料用物理或化学方法转化为另一种形式的材料，用于不同用途的过程。常见的再利用途径如下：

1）利用回收EPS与线型SBS或SBS/CaCO₃复合增韧剂配制抗冲击PS塑料，也可配制成溴化PS阻燃剂。

2）利用废旧PS泡沫塑料通过不同改性方法和工艺可制得改性PS系列粘结剂和涂料，如防潮包装涂料、墙面涂料及建筑用各种粘结剂等。

3）利用各种裂解工艺可制作其他化工产品，如苯、烷基苯、苯乙烯低聚物、汽油、煤油、轻油及化工原料和溶剂等，还可用裂解方法生产可燃气体供电厂及化工厂应用。

4）废旧EPS粉碎料可与水泥、乳化沥青、砂等材料混合，制作砖、板等轻质混凝土制品，也可配制保温屋面材料和路基材料。